JP2019178496A - 吐水装置 - Google Patents

Abstract

【課題】水面に反射した光に起因する誤検出を適切に抑制できる吐水装置を提供する。【解決手段】水を吐出する吐水口を有する吐水部と、給水源から前記吐水口に水を導く給水路と、前記給水路を開閉する開閉弁と、検出光を投光し、前記検出光の反射光を受光し、前記反射光の受光量に対応した受信信号を出力する光電センサと、前記受信信号を基に対象物の有無を検出し、前記対象物の検出結果に応じて前記開閉弁の開閉を制御する制御部と、を備え、前記光電センサは、前記検出光を投光する投光素子と、前記反射光を受光する受光素子と、前記受光素子の前方に設けられた偏光部材と、を有し、前記偏光部材は、水平面に対して平行な方向に振動する直線偏光を遮断し、前記直線偏光と異なる偏光の光を透過させることを特徴とする吐水装置である。【選択図】図１

Description

本発明の態様は、一般的に、吐水装置に関する。

投光素子と受光素子とから構成される光電センサを備えた吐水装置が知られている（例えば、特許文献１）。このような吐水装置において、例えば、洗面ボウルや手に水を溜めた際に、水面で反射した光が受光素子に入射し、誤検出を起こしてしまう場合がある。例えば、手に水を溜めた後に止水したいと思い、水を溜めたまま手を離しても、水面に反射した光によって止水しない可能性がある。

このため、吐水装置では、水面に反射した光に起因する誤検出を適切に抑制できるようにすることが望まれる。

特開２００３−９６８５０号公報

本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、水面に反射した光に起因する誤検出を適切に抑制できる吐水装置を提供することを目的とする。

第１の発明は、水を吐出する吐水口を有する吐水部と、給水源から前記吐水口に水を導く給水路と、前記給水路を開閉する開閉弁と、検出光を投光し、前記検出光の反射光を受光し、前記反射光の受光量に対応した受信信号を出力する光電センサと、前記受信信号を基に対象物の有無を検出し、前記対象物の検出結果に応じて前記開閉弁の開閉を制御する制御部と、を備え、前記光電センサは、前記検出光を投光する投光素子と、前記反射光を受光する受光素子と、前記受光素子の前方に設けられた偏光部材と、を有し、前記偏光部材は、水平面に対して平行な方向に振動する直線偏光を遮断し、前記直線偏光と異なる偏光の光を透過させることを特徴とする吐水装置である。

光がブリュースター角と呼ばれる角度で水面に入射した場合、光に含まれる水面に対して平行な方向に振動する成分（いわゆるＳ波）は、比較的強く水面で反射する。反対に、光に含まれる水面に対して垂直な方向に振動する成分（いわゆるＰ波）は、水面での反射が抑制され、水中に入射する。そこで、この吐水装置では、水平面に対して平行な方向に振動する直線偏光を遮断し、この直線偏光と異なる偏光の光を透過させる偏光部材を、受光素子の前方に設けている。すなわち、水平面に対して平行な方向に振動する光を、偏光部材によって遮断できるようにする。これにより、水面で反射した周囲の光などが受光素子に入射してしまうことを抑制することができる。従って、水面に反射した光に起因する誤検出を適切に抑制できる吐水装置を提供することができる。

第２の発明は、第１の発明において、前記光電センサは、前記投光素子の前方に設けられた別の偏光部材をさらに有し、前記別の偏光部材は、前記検出光に含まれる水平面に対して平行な方向に振動する前記直線偏光を透過させ、前記直線偏光と異なる偏光の光を遮断することを特徴とする吐水装置である。

この吐水装置によれば、別の偏光部材が、検出光に含まれる水平面に対して平行な方向に振動する直線偏光を透過させる。これにより、例えば、検出光が金属などで鏡面反射した場合には、水平面に対して平行な方向に振動する直線偏光が、受光素子の前方の偏光部材に入射することになる。従って、検出光が鏡面反射した反射光も、受光素子の前方の偏光部材によって遮断することができる。これにより、検出光が鏡面反射した反射光に起因する誤検出も、適切に抑制することができる。

本発明の態様によれば、水面に反射した光に起因する誤検出を適切に抑制できる吐水装置が提供される。

実施形態にかかる水栓装置を表す説明図である。 図２（ａ）及び図２（ｂ）は実施形態に係る水栓装置の一部を表すブロック図である。 図３（ａ）及び図３（ｂ）は実施形態に係る水栓装置の一部を表すブロック図である。 実施形態にかかる水栓装置の動作を表すフローチャートである。

以下、実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図１は、実施形態にかかる水栓装置を表す説明図である。
図１に表したように、水栓装置１０（吐水装置）は、対象物（人体や物体等）を検出して自動的な吐止水を行うものであり、洗面台に備え付けられる洗面器１１に対して吐止水を行う。

洗面器１１は、洗面カウンタ１２の下面に設けられる。洗面カウンタ１２の上には、洗面器１１のボウル面１１ａに対して水を吐出するためのスパウトを構成する水栓１３（吐水部）が設けられる。水栓１３は、水を吐出する吐水口１３ａを有し、この吐水口１３ａから吐出される水が洗面器１１のボウル面１１ａ内に吐出されるように設けられる。

水栓１３が吐水口１３ａから吐出する水は、給水路１４により供給される。給水路１４は、水道管等の給水源から供給される水を吐水口１３ａへと導く。洗面器１１には、排水路１５が接続されている。排水路１５は、吐水口１３ａから洗面器１１のボウル面１１ａ内に吐水された水を排出する。

水栓装置１０は、電磁弁１６（開閉弁）と、光電センサ１８と、制御部２０とを備える。光電センサ１８は、制御部２０と分離されている。光電センサ１８は、例えば、水栓１３の内部に収容される。電磁弁１６及び制御部２０は、例えば、洗面台の下側に収容される。電磁弁１６及び制御部２０は、例えば、洗面カウンタ１２の下方に設けられるキャビネット（図示は省略）内に収容される。

光電センサ１８と制御部２０とは、接続ケーブル１７で接続されている。制御部２０は、例えば、接続ケーブル１７を介して光電センサ１８に電源電圧を供給し、接続ケーブル１７を介して光電センサ１８を制御する。

電磁弁１６は、給水路１４に設けられ、給水路１４の開閉を行う。電磁弁１６が開くと、給水路１４から供給された水が吐水口１３ａから吐出される吐水状態となり、電磁弁１６が閉じると、給水路１４から供給された水が吐水口１３ａから吐出されない止水状態となる。

電磁弁１６は、制御部２０に接続されており、制御部２０は、電磁弁１６を駆動して開／閉動作を制御する。電磁弁１６は、制御部２０からの制御信号に従って電気的に制御され、給水路１４の開閉を行う。このように、電磁弁１６は、吐水口１３ａから吐水される水の給水路１４を開閉する給水バルブとして機能する。

電磁弁１６は、いわゆるラッチング・ソレノイド・バルブと称される自己保持型電磁弁（ラッチ式電磁弁）であり、ソレノイドコイルへの一方向への通電によって閉状態から開状態に動作（開動作）し、その後ソレノイドコイルへの通電を遮断しても開状態を保持し、ソレノイドコイルへの他方向への通電によって開状態から閉状態に動作（閉動作）し、その後ソレノイドコイルへの通電を遮断しても閉状態を保持する。給水路１４の開閉は、電磁弁１６に限ることなく、制御部２０の制御に応じて給水路１４を開閉可能な他の開閉弁機構で行ってもよい。

光電センサ１８は、吐水口１３ａに接近する対象物（手など）を検出する。この吐水口１３ａの吐水先が、光電センサ１８の検出領域となる。光電センサ１８は、検出光を投光し、検出光の反射光を受光し、反射光の受光量に対応した受信信号を出力する。これにより、対象物の位置や動き等を検出する。

光電センサ１８は、例えば、赤外光の検出光を用いた光センサである。光電センサ１８から投光される検出光は、例えば、可視光などでもよい。以下では、検出光を赤外光として説明を行う。なお、「赤外光」とは、例えば、０．７μｍ以上１０００μｍ以下の波長の光である。光電センサ１８は、例えば、０．７μｍ以上２．５μｍ以下の近赤外線の検出光を投光する。

光電センサ１８は、水栓１３の吐水口１３ａ近くの内部に設けられ、洗面台の使用者側（図１において左側）に向けて検出光を投光するように配置される。これにより、光電センサ１８は、吐水口１３ａに人体が近づいてきたことや、吐水口１３ａに近づいた人体から吐水口１３ａに向けて手が差し出されたこと等を検出可能にする。

光電センサ１８は、反射光の受光量（対象物の検出結果）に対応した受信信号を接続ケーブル１７を介して制御部２０に出力する。制御部２０は、光電センサ１８から出力された受信信号に基づいて、対象物の有無を検出する。制御部２０は、例えば、受信信号に基づいて、対象物の位置や動き等を検出する。そして、制御部２０は、この検出結果に基づいて電磁弁１６の開／閉動作を制御する。また、制御部２０は、光電センサ１８に対して制御信号を出力して、光電センサ１８のセンシング動作を制御する。

以上のように、本実施形態の水栓装置１０は、水栓１３と、給水路１４と、電磁弁１６と、光電センサ１８と、制御部２０とを備え、光電センサ１８の受信信号に基づいて制御部２０が制御することにより、電磁弁１６の開／閉動作が制御される。これにより、吐水口１３ａに接近する対象物の検出結果（洗面台の使用者の動き等）に応じた吐水を行う。制御部２０は、対象物の検出に応じて吐水を行い、対象物の非検出に応じて吐水を停止させる。すなわち、水栓装置１０では、使用者が吐水口１３ａの近くに手などを差し出している間、自動的に吐水が行われる。

また、光電センサ１８は常に動作しているのではなく、センシングを必要とするタイミングに動作をするように、制御部２０が制御している。これにより、光電センサ１８の消費電力を下げることができる。制御部２０は、例えば、使用者が不便に感じない程度に光電センサ１８のセンシング動作の頻度を下げる。これにより、水栓装置１０全体の低消費電力化を図ることができる。

図２（ａ）及び図２（ｂ）は、実施形態に係る水栓装置の一部を表すブロック図である。
図２（ａ）及び図２（ｂ）に表したように、光電センサ１８は、投光部３０と、受光部４０と、を有する。投光部３０は、対象物の検出領域に向けて検出光を投光する。受光部４０は、検出光の反射光を受光し、反射光の受光量に対応した受信信号を制御部２０に出力する。

なお、図２（ａ）は、光電センサ１８から投光された検出光が拡散反射物２ａで反射した場合を表し、図２（ｂ）は、光電センサ１８から送信された検出光が鏡面反射物２ｂで反射した場合を表している。拡散反射物２ａとは、例えば、陶器製の洗面器１１などである。また、人体の手などの対象物も拡散反射物２ａに含まれる。鏡面反射物２ｂとは、例えば、ステンレス製の洗面器１１などである。また、水栓装置１０をシステムキッチンに用いる場合がある。この場合、拡散反射物２ａは、タイル貼りのキッチンシンクなどであり、鏡面反射物２ｂは、ステンレス製のキッチンシンクなどである。

投光部３０は、投光素子３２と、第１偏光部材３４（別の偏光部材）と、を有する。投光素子３２は、検出光を投光する。投光素子３２は、例えば、非偏光の検出光（自然光）を投光する。投光素子３２は、例えば、非偏光の赤外光を投光する。投光素子３２には、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの発光素子が用いられる。投光部３０は、制御部２０と電気的に接続され、制御部２０の制御に基づいて、投光素子３２からの検出光の投光、及び検出光の投光の停止を切り替える。

第１偏光部材３４は、投光素子３２の光軸上において、投光素子３２の前方に設けられる。投光素子３２から投光された非偏光の検出光は、第１偏光部材３４に入射する。換言すれば、投光素子３２は、第１偏光部材３４に向けて非偏光の検出光を投光する。第１偏光部材３４は、投光素子３２から投光された非偏光の検出光に含まれる第１偏光の光を透過させ、第１偏光と異なる偏光の光を遮断する。

投光素子３２から投光された非偏光の検出光は、第１偏光の成分と、第１偏光と異なる偏光の成分と、を有する。投光素子３２は、例えば、前方斜め下方に向かって検出光を投光する（図１参照）。換言すれば、投光素子３２の光軸（検出光の投光する方向）は、水平面に対して傾斜している。この場合、第１偏光は、例えば、水平面に対して平行な方向に振動する直線偏光である。また、この場合、第１偏光と異なる偏光は、例えば、第１偏光に対して垂直な方向に振動する直線偏光である。

なお、水平面に対して平行な方向に振動する直線偏光は、水平面に対して厳密に平行でなくてもよい。本願明細書においては、例えば、水平面に対して偏光面が±５°程度傾斜した状態も、水平面に対して平行な方向に振動する直線偏光に含むものとする。同様に、本願明細書においては、例えば、垂直面に対して偏光面が±５°程度傾斜した状態も、水平面に対して垂直な方向に振動する直線偏光に含むものとする。

投光素子３２の光軸は、必ずしも水平面に対して傾斜していなくてもよい。投光素子３２の光軸は、例えば、水平面と直交してもよい。換言すれば、投光素子３２は、真下に向けて検出光を投光してもよい。投光素子３２の光軸が水平面と直交する状態において、水栓１３の向く方向を正面側すると、第１偏光は、例えば、正面側から見て左右方向に振動する直線偏光である。第１偏光と異なる偏光は、例えば、正面側から見て上下方向に振動する直線偏光である。この場合、水栓１３の正面側から入射する周囲光の第１偏光の成分を遮断する。

水栓１３は、一般的にボウル面１１ａの後方側に配置され、ボウル面１１ａ側を向けて設けられる。これにより、ボウル面１１ａに向けて水を吐出することが可能となる。このように、水栓１３は、所定の方向に向けて設けられる。投光素子３２の光軸が水平面と直交する状態において、水栓１３の向く方向を正面側とした場合、第１偏光は、例えば、正面側から見て左右方向に振動する直線偏光である。第１偏光と異なる偏光は、例えば、正面側から見て上下方向に振動する直線偏光である。

以下では、第１偏光を水平面に対して平行な方向に振動する直線偏光（いわゆるＳ波）、第１偏光と異なる偏光を水平面に対して垂直な方向に振動する直線偏光（いわゆるＰ波）として説明を行う。

第１偏光部材３４は、例えば、投光素子３２から投光された非偏光の検出光に含まれるＳ波の成分を透過させ、投光素子３２から投光された非偏光の検出光に含まれるＰ波の成分を遮断する。これにより、第１偏光部材３４は、非偏光の検出光をＳ波の検出光に変換する。このように、投光部３０は、第１偏光部材３４を透過したＳ波の検出光を検出領域に投光する。

なお、本願明細書において、「遮断」とは、光が完全に透過しない状態のみならず、僅かに透過している状態も含むものとする。「遮断」とは、例えば、光の透過率が１０％以下の状態である。また、「透過」とは、例えば、光の透過率が８０％以上の状態である。

受光部４０は、受光素子４２と、第２偏光部材４４と、を有する。受光素子４２は、反射光を受光する。第２偏光部材４４は、受光素子４２の光軸上において、受光素子４２の前方に配置される。第２偏光部材４４は、反射光に含まれる光のうち、第１偏光の光が鏡面反射することで形成された第２偏光の光を遮断し、第２偏光と異なる第３偏光の光を透過させる。

第１偏光がＳ波である場合、鏡面反射することで形成された第２偏光もＳ波である。第３偏光は、例えば、Ｐ波である。従って、この例において、第２偏光部材４４は、反射光に含まれるＳ波の成分を遮断し、反射光に含まれるＰ波の成分を透過させる。第２偏光部材４４は、例えば、反射及び吸収の少なくとも一方により、Ｓ波の成分を遮断する。

受光素子４２は、第２偏光部材４４を透過したＰ波の反射光を受光する。受光素子４２は、例えば、受光したＰ波の反射光を光電変換することにより、Ｐ波の反射光の受光量に応じた電気信号を出力する。受光素子４２には、例えば、赤外光に感度を有するフォトトランジスタやフォトダイオードなどが用いられる。

受光部４０は、受光素子４２の受光量に対応した受信信号を制御部２０に出力する。受光部４０は、例えば、受光素子４２から出力された電気信号に対応した受信信号を制御部２０に出力する。

受光素子４２の受光可能な波長帯域は、投光素子３２の検出光の波長帯域以外の波長も有している。受光素子４２の受光可能な波長帯域は、例えば、投光素子３２の検出光の波長帯域よりも広い。受光素子４２の受光可能な波長帯域は、投光素子３２の検出光の波長帯域に対して、短波長側及び長波長側の両側に広い状態に限ることなく、短波長側のみに広い状態、または長波長側のみに広い状態でもよい。すなわち、受光素子４２の受光可能な波長帯域は、投光素子３２の検出光の波長帯域の少なくとも一部と重なる。受光素子４２の受光可能な波長帯域は、投光素子３２の検出光の波長帯域の全体と重なることが、より好ましい。

第２偏光部材４４が第２偏光を遮断可能な波長帯域は、受光素子４２の受光可能な波長帯域以外の波長も有している。第２偏光部材４４が第２偏光を遮断可能な波長帯域は、例えば、受光素子４２の受光可能な波長帯域よりも広い。第２偏光部材４４が第２偏光を遮断可能な波長帯域は、受光素子４２の受光可能な波長帯域に対して、短波長側及び長波長側の両側に広い状態に限ることなく、短波長側のみに広い状態、または長波長側のみに広い状態でもよい。すなわち、第２偏光部材４４が第２偏光を遮断可能な波長帯域は、受光素子４２の受光可能な波長帯域の少なくとも一部と重なる。第２偏光部材４４が第２偏光を遮断可能な波長帯域は、受光素子４２の受光可能な波長帯域の全体と重なることが、より好ましい。

投光素子３２の検出光の波長帯域は、例えば、８００ｎｍ以上１２００ｎｍ以下である。ここで、投光素子３２の検出光の波長帯域とは、例えば、エネルギー強度が最大の波長を１００％とした時の各波長の相対的エネルギー強度において、１％以上の周波数帯域である。

受光素子４２の受光可能な波長帯域は、例えば、６５０ｎｍ以上１３００ｎｍ以下である。このように、受光素子４２の受光可能な波長帯域の一部は、投光素子３２の検出光の波長帯域を近赤外域に設定した場合、可視光域に入る。ここで、受光素子４２の受光可能な波長帯域とは、例えば、受光感度が最大の波長を１００％とした時の各波長の相対的な受光感度において、１％以上の周波数帯域である。

第２偏光部材４４が第２偏光を遮断可能な波長帯域は、例えば、４００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下である。第２偏光部材４４が第２偏光を遮断可能な波長帯域は、例えば、受光素子４２の受光可能な波長帯域よりも広く、且つ受光素子４２の受光可能な波長帯域の全体に重なる任意の波長帯域でよい。ここで、第２偏光部材４４が第２偏光を遮断可能な波長帯域とは、例えば、消光比（第２偏光の透過率に対する第３偏光の透過率の割合）が１０以上の波長帯域である。換言すれば、第３偏光の透過率が、第２偏光の透過率に対して１０倍以上の波長帯域である。

第１偏光部材３４及び第２偏光部材４４は、例えば、金属製のワイヤグリッド偏光板である。但し、第１偏光部材３４及び第２偏光部材４４は、ワイヤグリッド偏光板に限ることなく、上記のような特性を有する任意の部材でよい。例えば、第２偏光部材４４にワイヤグリッド偏光板を用い、第１偏光部材３４に別の種類の偏光板などを用いてもよい。第２偏光部材４４は、第１偏光部材３４と別体に構成してもよいし、共通の基材などを介して第１偏光部材３４と一体的に構成してもよい。

拡散反射では、様々な方向に偏光した光が混ざり合い、非偏光となる。このため、図２（ａ）に表したように、検出光が拡散反射物２ａで反射した場合、反射光は、Ｐ波の成分と、Ｓ波の成分と、を含む。従って、検出光が拡散反射物２ａで反射した場合には、反射光に含まれるＰ波の成分が第２偏光部材４４を透過し、受光素子４２に入射する。これにより、人体の手などの対象物の検出が可能となる。

制御部２０は、受光素子４２からの電気信号を基に、受光素子４２の受光量を求め、受光素子４２の受光量が所定の閾値以上となった場合に、対象物が有ると検出する。

また、図１に表したように、検出光が対象物で反射するまでの距離Ｌ１は、検出光が洗面器１１で反射するまでの距離Ｌ２よりも短い。従って、例えば、陶器製の洗面器１１などで拡散反射した反射光のＰ波の成分を受光素子４２が受光した場合には、対象物の場合と比べて受光量が小さくなる。このため、受光量の閾値を適切に設定することにより、対象物のみを検出し、検出光が陶器製の洗面器１１などで拡散反射した場合の誤吐水を抑制することができる。

一方、図２（ｂ）に表したように、検出光が鏡面反射物２ｂで反射した場合には、偏光状態が維持されるため、反射光は、概ねＳ波のみの状態となる。従って、反射光は第２偏光部材４４によって遮断される。すなわち、受光素子４２による鏡面反射光の受光が抑制される。これにより、鏡面反射光による誤吐水も抑制される。

このように、反射光に含まれるＳ波の赤外光は、鏡面反射光の成分であり、反射光に含まれるＰ波の赤外光は、拡散反射光の成分であると考えることができる。制御部２０は、鏡面反射光の成分（第２偏光）を用いることなく、拡散反射光に含まれる成分（第３偏光）を用いて、対象物の有無の検出を行う。

図３（ａ）及び図３（ｂ）は、実施形態に係る水栓装置の一部を表すブロック図である。
図３（ａ）に表したように、例えば、照明光や太陽光などの周囲光が、鏡面反射物２ｂで鏡面反射し、第２偏光部材４４に入射してしまう場合がある。周囲光は、非偏光の光である。このため、周囲光に含まれるＰ波の成分は、第２偏光部材４４を透過し、受光素子４２に受光されてしまう。従って、周囲光は、ノイズとなり、水栓装置１０の誤動作の要因となってしまう可能性ある。

例えば、受光素子４２の波長帯域を検出光の波長帯域よりも広くし、受光素子４２の波長帯域が赤外域から可視光域まで延びている場合に、第２偏光部材４４の第２偏光を遮断可能な波長帯域が、検出光と同じ赤外域のみである構成が考えられる。このような構成の場合、周囲光の赤外域の光については、Ｓ波が第２偏光部材４４によって遮断され、周囲光の赤外域のＰ波のみが受光素子４２に入射する。一方、周囲光の可視光域の光については、Ｓ波もＰ波も第２偏光部材４４に遮断されることなく受光素子４２に入射してしまう。このため、周囲光の受光量が増加してしまう。

これに対して、本実施形態に係る水栓装置１０では、第２偏光部材４４が第２偏光を遮断可能な波長帯域を、受光素子４２の受光可能な波長帯域よりも広くしている。これにより、周囲光の可視光域の光についても、Ｓ波の成分を第２偏光部材４４によって遮断することができ、受光素子４２に入射する周囲光を抑制することができる。照明光や太陽光などの周囲光は、可視光の成分を多く含んでいるため、本実施形態に係る水栓装置１０ように可視光域についても第２偏光の成分を遮断できるようにすることで、効果的にノイズを抑制することができる。

図３（ｂ）に表したように、例えば、照明光や太陽光などの周囲光が、水やガラスなどの反射物２ｃに対してブリュースター角と呼ばれる角度で入射した場合、周囲光に含まれるＰ波の成分は、反射物２ｃを透過し、周囲光に含まれるＳ波の成分のみが、反射物２ｃで反射する。

特に、水栓１３がボウル面１１ａの後方側に配置され、第２偏光部材４４が水平面に対して傾斜した状態で設けられる場合、第２偏光部材４４に対して水栓１３の向く方向の反対方向側（正面側からみて奥側）に受光素子４２が位置することになる。そのため、照明光や太陽光などの周囲光は、水栓１３の向く方向（正面側）からボウル面１１ａ内の水やガラス等に反射して受光部４０に入射しやすい。

なお、可視光のノイズを抑制するために、受光素子４２の前方に可視光カット部材を追加することや、受光素子４２自体を可視光カット樹脂で成形することも可能であるが、そうした場合でも、受光する波長帯域を投光素子３２の検出光の波長帯域と完全に一致させることは困難である。そのため、受光する波長帯域は検出光の波長帯域以外にも有することとなり、周囲光によるノイズを受けてしまう。これは、可視光という波長帯域に限定されず、投光素子３２の検出光の波長帯域以外の波長帯域全てにあてはまる。

この際、本実施形態に係る水栓装置１０では、第１偏光及び第２偏光を、水平面に対して平行な方向に振動する直線偏光とし、Ｓ波を第２偏光部材４４で遮断できるようにしている。従って、周囲光がブリュースター角で反射した場合には、Ｓ波の周囲光を第２偏光部材４４によって適切に遮断することができる。これにより、周囲光が受光素子４２に入射してしまうことを、より確実に抑制することができる。

図４は、実施形態にかかる水栓装置の動作を表すフローチャートである。
図４に表したように、水栓装置１０の制御部２０は、例えば、電源の投入などで動作を開始すると、所定時間の待機を行う（図４のステップＳ１０１）。所定時間は、例えば、０．５秒である。待機時間は、これに限ることなく、任意の時間でよい。

制御部２０は、所定時間の待機を行った後、投光素子３２に電流を供給することにより、投光素子３２に検出光を投光させる（図４のステップＳ１０２）。制御部２０は、例えば、投光素子３２にパルス状の電流（電圧）を供給することにより、投光素子３２に所定回数パルス投光させる。

制御部２０は、所定回数のパルス投光を行った後、受光部４０から入力された受信信号を基に、受光素子４２の受光量が所定の閾値以上か否かを判定する。より詳しくは、所定回数のパルス投光にともなう受光量の積算値が、閾値以上か否かを判定する。

制御部２０は、受光量が閾値以上である場合、感知と判定する。すなわち、対象物が有ると検出する。そして、制御部２０は、受光量が閾値未満である場合、非感知と判定する。すなわち、対象物が無いと検出する。

制御部２０は、所定回数のパルス投光にともなう今回の検出動作において、対象物を感知したか否かを判定する（図４のステップＳ１０３）。

制御部２０は、感知したと判定した場合、止水中であるか否かを判定する（図４のステップＳ１０４）。

制御部２０は、止水中であると判定した場合、電磁弁１６を開き、吐水を開始させた後、ステップＳ１０１の処理に戻る（図４のステップＳ１０５）。一方、制御部２０は、ステップＳ１０４において止水中ではないと判定した場合には、そのままステップＳ１０１の処理に戻る。

制御部２０は、ステップＳ１０３において非感知と判定した場合、吐水中であるか否かを判定する（図４のステップＳ１０６）。

制御部２０は、吐水中であると判定した場合、電磁弁１６を閉じ、吐水を終了させた後、ステップＳ１０１の処理に戻る（図４のステップＳ１０７）。一方、制御部２０は、ステップＳ１０６において吐水中ではないと判定した場合には、そのままステップＳ１０１の処理に戻る。

制御部２０は、上記の処理を繰り返す。これにより、水栓装置１０では、使用者が手などを吐水口１３ａに近付けることにより、吐水口１３ａから自動で吐水が開始され、使用者が手などを吐水口１３ａから遠ざけることにより、吐水口１３ａからの吐水が終了される。

以上、説明したように、本実施形態に係る水栓装置１０では、水平面に対して平行な方向に振動する直線偏光を遮断し、この直線偏光と異なる偏光の光を透過させる第２偏光部材４４を、受光素子４２の前方に設けている。すなわち、水平面に対して平行な方向に振動する光を、第２偏光部材４４によって遮断できるようにする。これにより、水面で反射した周囲の光などが受光素子４２に入射してしまうことを抑制することができる。従って、水面に反射した光に起因する誤検出を適切に抑制できる水栓装置１０を提供することができる。

また、水栓装置１０では、第１偏光部材３４が、検出光に含まれる水平面に対して平行な方向に振動する直線偏光を透過させる。これにより、例えば、検出光が金属などで鏡面反射した場合には、水平面に対して平行な方向に振動する直線偏光が、第２偏光部材４４に入射することになる。従って、検出光が鏡面反射した反射光も、第２偏光部材４４によって遮断することができる。これにより、検出光が鏡面反射した反射光に起因する誤検出も、適切に抑制することができる。

また、水栓装置１０では、第２偏光部材４４が第２偏光を遮断可能な波長帯域が、受光素子４２の波長帯域以外の波長も有していることにより、受光素子４２の受光可能な波長帯域が、投光素子３２の検出光の波長帯域以外の波長を有している場合にも、検出光以外の光の第２偏光と同じ成分も第２偏光部材４４によって遮断することができる。これにより、受光素子４２に入射する検出光以外の光の入射量も低減させることができる。新たな部材、回路、もしくは制御などを追加することなく、検出光以外の光による水栓装置１０の誤動作などを抑制することができる。従って、検出光以外の光の影響を簡単な構成で抑制できる水栓装置１０を提供することができる。

なお、第２偏光部材４４が第２偏光を遮断可能な波長帯域は、受光素子４２の受光可能な波長帯域の短波長側（紫外線側）、もしくは長波長側（遠赤外線側）の片方だけが広い場合でも、受光素子４２に入射する検出光以外の光の入射量を低減させることは可能である。そして、第２偏光部材４４が第２偏光を遮断可能な波長帯域を、受光素子４２の受光可能な波長帯域よりも広くし、受光素子４２の受光可能な波長帯域の全体と重なるようにすることにより、受光素子４２に入射する検出光以外の光の入射量を、より確実に低減させることができる。

また、水栓装置１０では、第２偏光部材４４が、金属製のワイヤグリッド偏光板である。これにより、第２偏光を遮断可能な波長帯域が、受光素子４２の波長帯域よりも広い第２偏光部材４４を、比較的容易に製造することができる。また、金属は、紫外線を通し難いため、光電センサ１８の内部の樹脂部品などの劣化を抑制することもできる。より具体的には、投光素子３２と受光素子４２を構成している樹脂が紫外線によって劣化すると検知精度の劣化を招くが、前方に金属があることによって紫外線の入射光量を低減することができる。また、紫外線の波長領域でも偏光性能を発揮することによって、更に光が遮断され、入射光量を更に低減することも可能となる。

上記実施形態では、吐水装置の一例として、水を水栓１３に供給して手洗いなどを可能とする水栓装置１０を示している。吐水装置は、これに限ることなく、例えば、手などの対象物の検出に応じて水石鹸を吐出する吐水装置などでもよい。吐水装置の吐出する水は、水道水などに限ることなく、水石鹸などの液体を含んでもよい。

以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、水栓装置１０などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

２ａ 拡散反射物、 ２ｂ 鏡面反射物、 ２ｃ 反射物、 １０ 水栓装置、 １１ 洗面器、 １１ａ ボウル面、 １２ 洗面カウンタ、 １３ 水栓、 １３ａ 吐水口、 １４ 給水路、 １５ 排水路、 １６ 電磁弁、 １７ 接続ケーブル、 １８ 光電センサ、 ２０ 制御部、 ３０ 投光部、 ３２ 投光素子、 ３４ 第１偏光部材、 ４０ 受光部、 ４２ 受光素子、 ４４ 第２偏光部材

Claims (2)

1. 水を吐出する吐水口を有する吐水部と、
   給水源から前記吐水口に水を導く給水路と、
   前記給水路を開閉する開閉弁と、
   検出光を投光し、前記検出光の反射光を受光し、前記反射光の受光量に対応した受信信号を出力する光電センサと、
   前記受信信号を基に対象物の有無を検出し、前記対象物の検出結果に応じて前記開閉弁の開閉を制御する制御部と、
   を備え、
   前記光電センサは、
   前記検出光を投光する投光素子と、
   前記反射光を受光する受光素子と、
   前記受光素子の前方に設けられた偏光部材と、
   を有し、
   前記偏光部材は、水平面に対して平行な方向に振動する直線偏光を遮断し、前記直線偏光と異なる偏光の光を透過させることを特徴とする吐水装置。
2. 前記光電センサは、前記投光素子の前方に設けられた別の偏光部材をさらに有し、
   前記別の偏光部材は、前記検出光に含まれる水平面に対して平行な方向に振動する前記直線偏光を透過させ、前記直線偏光と異なる偏光の光を遮断することを特徴とする請求項１記載の吐水装置。

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